Период работ: 08.11.2023 — 07.12.2023 г.
Начальник экспедиции: Кравчишина Марина Даниловна  (в.н.с. к.г.-м.н.. ИО РАН).
Капитан судна:  Ю.Н. Горбач.
Район работ: Баренцево море, Печорское море, юго-западная часть Карского моря (Байдарацкая губа).
Научный состав: 47 человек

Темы и проекты исследований:

Важнейший инновационный проект государственного значения, направленный на создание единой национальной системы мониторинга климатически активных веществ (ВИП ГЗ) и Федеральной научно-технической программы в области экологического развития и РФ и климатических изменений на 20241–2030 гг. (ФНТП) согласно Распоряжению Правительства РФ от 29 октября 2022 г. № 3240-р (Соглашение № 169-15-2023-002 (Росгидромет)).

Государственные задания Минобрнауки России: номера тем ИОРАН FMWE-2021-0006, FMWE-2021-0016, FMWE-2021-0004, FMWE-2021-0001, FMWE-2021-0002, FMWE-2021-0008, FMWE-2021-0005, FMWE-2021-0009, FMWE-2021-0012, FMWE-2023-0002, FMWE-2021-0007, FMWE-2023-0001; номер темы ИОА СО РАН FWRU-2021-0007; номер темы ИФА РАН FMWR-2022-0010; номера тем ФИЦ ИнБЮМ РАН 0556-2021-0003, 0556-2021-0002; номер темы ФИЦ Биотехнологии РАН 0104-2019-0025.

Проекты Российского научного фонда, №№ 20-17-00157-П, 21-17-00235, 19-17-00234-П, 21-77-10059, 21-77-20025, 21-77-10064, 23-17-00125, 23-77-30001, 20-17-00200.

Основные задачи экспедиции:

1. Изучение пространственно-временной изменчивости физико-химических характеристик приводного аэрозоля (дисперсного и химического состава, оценка содержания в аэрозоле поглощающего вещества) и оценка антропогенного воздействия в современный период.
2. Изучение распределения сажевого углерода по пути следования судна.
3. Мониторинг концентрации и потоков парниковых газов на границе морская вода – атмосфера, а именно,  углекислого газа, водяного пара и метана с изучением изотопного состава углерода метана (δ¹³C-СН₄) и углерода углекислого газа (δ¹³C-СО₂).
4. Измерения потоков метана и углекислого газа в системе «вода-атмосфера», построение пространственного распределения направления и интенсивности потоков газов в акваториях Карского моря и Баренцева моря.
5. Исследование пространственной изменчивости интенсивностей флуоресценции хлорофилла-а, окрашенного растворенного органического вещества, показателя ослабления света морской водой на длине волны 530 нм, а также температуры и солености на ходу судна с использованием проточного измерительного комплекса.
6. Оценка изменений потока фотосинтетически активной радиации, падающей на поверхность океана и проникающей в водную толщу, в зависимости от широты и гидрометеорологических условий по данным судовых измерений и спутниковых наблюдений.
7. Получение комплекса данных натурных измерений биооптических характеристик для разработки региональных моделей количественной оценки концентрации хлорофилла, показателя поглощения окрашенного растворенного органического вещества и взвеси, а также для оценки параметров солнечной радиации, падающей на поверхность моря и проникающей в водную толщу.
8. Изучение гидрологических параметров водной толщи от поверхности до дна для оценки гидрологического режима исследуемых районов с помощью зондирований на океанологических станциях измерительным комплексом Rozett.
9. Оценка воздействия климатических изменений на структуру, характеристики и перенос водных масс.
10. Изучение скорости и направления придонных течений.
11. Проведение попутных наблюдений за переносом водных масс по пути следования судна.
12. Изучение гидрохимических параметров морской воды: концентрации кислорода, щелочности, pH и биогенных элементов.
13. Изучение концентрации и распределения растворенных парниковых газов (метана и углекислого газа) в воде и донных осадках в период развития осенне-зимней конвекции.
14. Проведение комплексных исследований компонентов экосистемы Европейской Арктики: концентрации хлорофилла–а, АТФ микропланктона фитопланктона, макропланктона.
15. Изучение биолюминесценции макропланктонных организмов.
16. Изучение морских грибов и мейобентосных организмов (видовой состав и распределение) в донных осадках.
17. Изучение рассеянного осадочного вещества в водной толще (взвеси) с помощью уникального комплекса погружаемых и лабораторных приборов; определение концентрации и состава взвеси: фитопигменты, органический и карбонатный углерод, макро- и микроэлементы.
18. Изучение изменчивости уровня первичной и бактериальной продукции, а также численности и биомассы микроорганизмов в условиях полярной ночи.
19. Изучение численности, биомассы и состава сообществ фитопланктона.
20. Изучение концентрации растворенного органического вещества и изменчивости его состава по данным наблюдений оптических свойств морских вод.
21. Оценка вертикальных потоков осадочного вещества и параметров среды с помощью седиментационных станций; изучение состава частиц вертикального потока.
22. Изучение филогенетического состава микробных сообществ донных осадков в акваториях с признаками дегазации осадочных толщ: выделение ДНК, проведение высокоэффективного секвенирования для определения таксономической принадлежности бактерий и архей.
23. Изучение концентраций и состава углеводородов в растворенной и взвешенной формах в поверхностном микрослое воды толщиной ~300 мкм, во льду, в водной толще, на границе вода–дно и в донных осадках.
24. Установление латеральной и межгодовой изменчивости природных и антропогенных углеводородов в различных районах Карского и Баренцева морей в сравнении с данными полученными ранее; определение происхождения алифатических и полиароматических углеводородов.
25. Получение материала для высокоразрешающих реконструкций взаимодействия североатлантической и арктической воды во внутренних частях морей Европейской Арктики на основе комплексного литолого-минералогического, геохимического и микропалеонтологического анализа.
26. Изучение расположения, строения, состава и возраста отложений осадочных тел (дрифтов), образованных деятельностью придонных течений.
27. Исследование процессов диагенеза и аутигенного минералообразования на шельфе Европейской Арктики, в том числе, в акваториях с признаками дегазации осадочной толщи.
28. Изучение абсолютных скоростей осадконакопления и абсолютное датирование осадков по радионуклидам ²¹⁰Pb и ¹³⁷Cs.
29. Определение содержания микропластика на поверхности моря, изучение пространственного распределения морского плавающего мусора вдоль маршрута судна.
30. Сбор фаунистической коллекции и отбор количественных проб, позволяющих сделать предварительные заключения о структуре донных сообществ.
31. Изучение мейобентоса как в районах, подверженных воздействию высачиваний метана, так и в фоновых акваториях арктического шельфа.
32. Сбор и подготовка материалов для последующих исследований по проблеме бионакопления: тяжелые металлы и редкоземельные элементы, в том числе, антропогенного происхождения.
33. Сбор и фиксация материала для молекулярно-биологических  гистологических и электронно-микроскопических исследований.
34. Сбор и  подготовка материала для изучения криофауны.

Основные научные результаты

Научная программа экспедиции «Европейская Арктика – геологическая летопись изменений среды и климата» успешно выполнена. Реализованы многодисциплинарные исследования в системе «приводный сой атмосферы – водная толща – донные осадки» в Байдарацкой губе Карского моря, Печорском море и восточной части Баренцева моря. Получены уникальные данные о парниковых газах, аэрозолях, гидролого-гидрохимических условиях, биологических процессах, рассеянном осадочном веществе и других условиях седиментации в сезон полярной ночи и активного развития осенне-зимней вертикальной термической конвекции. Оценены потоки вещества, парниковых газов и загрязнений для определения тенденций их изменения. Получено пять новых разрезов отложений в изученной части Европейской Арктики, анализ которых позволяет сделать детальную реконструкцию осадконакопления и природных систем за 10–15 тысяч лет. Новые данные, в конечном итоге, послужат созданию обоснованного прогноза климата и социально-экономического развития региона. Предварительные научные результаты по основным направлениям работ:

1. Впервые в Баренцевом море и Байдарацкой губе Карского моря выполнена съемка концентрации и потоков основных парниковых газов (метана и углекислого газа) в системе «донные осадки – водная толща – приводный слой атмосферы» в сезон активного развития осенне-зимней вертикальной термической конвекции. Фиксировался устойчивый сток углекислого газа на водную поверхность. Впервые с применением камерного метода измерения потоков газа на границе вода–атмосфера была зафиксирована эмиссия метана в атмосферу интенсивностью порядка нескольких сотен мкгСН₄·м^-2·ч^-1 на обширной акватории Байдарацкой губы, достигающая единиц мгСН₄·м^-2·ч^-1 на Приямальском шельфе.    
2. Впервые детально исследована структура Западно-Новоземельского течения на границе Баренцева и Карского морей. Выявлено слияние двух ветвей течения, переносящих теплую воду североатлантического происхождения, вблизи северной оконечности архипелага Новая Земля. Проведены инструментальные измерения течений, показавшие максимальную скорость до 70 см/с в направлении Карского моря и соответствие стрежней течений локальным максимумам температуры воды.
3. Выполнена подробная гидрологическая съемка в центральной части Баренцева моря на меридиональном разрезе вдоль 39º в.д. в сезон активного развития осенне-зимней вертикальной термической конвекции. Для различных форм рельефа дна (банки, впадины) выявлены различные стадии конвекции – от полностью однородных от поверхности до дна слоев, до сложных перемежающихся структур, в районах стрежней трех основных ветвей Нордкапского течения: северной, центральной и южной, а также Мурманского прибрежного течения.
4. Получена уникальная информация о состоянии экосистем в период навигационной полярной ночи и осенне-зимней конвекции в условиях атлантификации Баренцева моря. Изучено влияние продолжительности сумерек, полярного сияния и лунного сияния на функционирование планктонных организмов. Рассчитан зимний запас биогенных элементов в фотическом слое, и определены биогенные элементы, которые будут лимитировать образование первичной продукции в весенний период. Определены светящиеся виды макропланктона и изучены параметры их свечения: амплитуда, длительность сигнала, энергия.
5. Получено пять новых разрезов отложений Карского, Печорского и Баренцева морей, анализ которых позволяет сделать детальную реконструкцию осадконакопления и природных систем на морской окраине российской Арктики за 10–15 тысяч лет. Наиболее перспективны для изучения разрезы из южной части Карского моря и Южно-Новоземельского желоба, где скорость осадконакопления достигает 35–50 см в 1000 лет. Изучение этих колонок даст новую информацию о региональном климатическом тренде в последние тысячелетия, чтобы улучшить понимание развития природной среды при современном глобальном потеплении. В колонке из контуритового дрифта Южно-Новоземельского желоба обнаружен редчайший минерал – икаит, который служит важным палеомаркером среды осадкообразования. В водной толще Печорского моря зафиксированы новые акустические аномалии, образованные выделением газа из осадочной толщи. В Карском и Баренцевом морях выполнены исследования ранее известных точек газопроявления. В Баренцевом море  на северо-восточном склоне плато Литке закартирована новая структура, которую можно интерпретировать в качестве неактивного грязевого вулкана, разрушенного при выбросе газа вследствие снятия нагрузки после таяния ледника, существовавшего здесь 20 тыс. лет назад.

Список организаций, участвующих в экспедиции

1. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук (ИО РАН), включая Атлантическое, Северо-Западное, Южное отделения и Санкт-Петербургский филиал Института.
2. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева Сибирского отделения Российской академии наук (ИОА СО РАН).
3. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН (ИФА РАН).
4. Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ им М.В. Ломоносова), Географический факультет.
5. Федеральный Исследовательский Центр Институт Биологии Южных морей им. А.О. Ковалевского РАН (ФИЦ ИнБЮМ РАН).
6. Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный геологоразведочный университет имени Серго Орджоникидзе» (МГРИ), г. Москва.
7. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Ленина и Ордена Октябрьской Революции Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского Российской академии наук  (ГЕОХИ РАН).